JP2009191992A - Sealing device for hydraulic shock-absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧緩衝器のピストンロッドの軸封手段として用いられる密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device used as a shaft sealing means for a piston rod of a hydraulic shock absorber.
車両の油圧緩衝器(ショックアブソーバ)には、ピストンロッドの軸周をシールするための密封装置が設けられている。図4は、従来の密封装置を、複筒式の油圧緩衝器の一部と共に軸心Oを通る平面で切断して示す半断面図である。 A hydraulic shock absorber (shock absorber) of a vehicle is provided with a sealing device for sealing the circumference of the piston rod. FIG. 4 is a half sectional view showing a conventional sealing device cut along a plane passing through an axis O together with a part of a double cylinder type hydraulic shock absorber.
図4に示される複筒式の油圧緩衝器は、外筒1及び内筒2と、この外筒1及び内筒2の端部に跨って取り付けられたロッドガイド3と、このロッドガイド3の内周に軸方向移動可能に挿通されると共に、内端に、前記内筒2の内周に軸方向摺動可能に内挿された不図示のピストンが取り付けられたピストンロッド4と、ロッドガイド3の軸方向外側に配置されると共に外筒1の開口端部内周に固定されてピストンロッド4の外周をシールする密封装置5を備える。
The double cylinder type hydraulic shock absorber shown in FIG. 4 includes an
密封装置5は、平ワッシャ状の金属環51と、ゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂で前記金属環51に一体的に成形された主リップ52、ダストリップ53、外周リップ54及びチェックリップ55からなる。
The sealing device 5 includes a flat washer-
このうち主リップ52は、金属環51の内周部から油圧緩衝器内を向いて延びていて、外周にガータスプリング56が嵌着され、ピストンロッド4の外周面に摺動可能に密接されることによって、内筒2の内周の油室S1内の作動油が、ピストンロッド4の外周から外部へ漏洩するのを防止するものである。またダストリップ53は、金属環51の内周部から主リップ52と反対側(外側)を向いて延びていて、ピストンロッド4の外周面に摺動可能に密接されることによって外部からの塵埃や泥水等の侵入を防止するものであり、外周リップ54は、金属環51の外周部に設けられていて、ロッドガイド3の外周部と外筒1との間に圧縮状態に介在されることによって、ロッドガイド3と外筒1との間からの前記作動油及びガスの漏洩を防止するものである。
Of these, the
チェックリップ55は、金属環51の径方向中間部に主リップ52の外周側に位置して設けられていて、外周側へ開いたテーパ状に延び、先端部がロッドガイド3に形成された弁座面3bに接離可能に密接されている。
The
そして、ピストンロッド4が外部へ突出する方向へ軸方向移動する過程では、これと一体である不図示のピストンの移動によって油室S1の容積が減少するので、この油室S1内の作動油の一部がロッドガイド3の内周面とピストンロッド4の外周面との間の隙間Gを通って、主リップ52が収容された主リップ室S3に流入する。このため、油室S1内の作動油の圧力が上昇し、チェックリップ55の外周側の開放室S4より高圧になると、その差圧によってチェックリップ55が開いて弁座面3bから離れて開弁し、主リップ室S3内の作動油が、前記開放室S4からロッドガイド3に開設された連通孔3dを介してリザーバ室S2へ流れる。また、リザーバ室S2から連通孔3dを介して開放室S4に導入される圧力が、主リップ室S3より高圧になる逆圧状態では、その差圧によってチェックリップ55が弁座面3bに押し付けられ、リザーバ室S2内のガスが前記主リップ室S3へ逆流するのを阻止する逆止弁として機能するものである。
In the process of moving the
したがってこの種の密封装置5において、チェックリップ55は、主リップ室S3の圧力上昇を一定以下に保つことによって主リップ52の密封性を維持すると共に、油室S1へのガスの流入による油圧緩衝器の減衰性能の低下を防止するものである(例えば下記の特許文献1参照)。
上述のような密封装置5は、主リップ室S3の圧力上昇を極力抑えて主リップ52の密封性を維持し、かつピストンロッド4の外周面に対する主リップ52の摩擦抵抗を極力抑えて乗り心地を向上させる観点から、チェックリップ55の開弁圧を低下させることによって主リップ室S3の上昇圧力を速やかに開放できるようにする必要がある。ところが、チェックリップ55の開弁圧を低下させるためにその肉厚を薄くしたり、つぶし代を小さくしたりした場合は、リザーバ室S2(開放室S4)の圧力が上昇することによる逆圧時にチェックリップ55が内周側へ反転しやすくなり、リザーバ室S2内のガスが主リップ室S3へ逆流するのを阻止する機能が損なわれる懸念があった。
The sealing device 5 as described above maintains the sealing performance of the
また、特許文献1のように、チェックリップの反転を防止する目的でこのチェックリップにリブを設けた場合は、チェックリップの剛性が高まることによって開弁圧が高くなってしまうので、主リップの密封性を維持すると共にフリクションを低減することが困難であった。しかもリブによってチェックリップの密接幅が小さくなるため、リザーバ室内の圧力が上昇した時の逆止機能を向上させることも困難であった。
Further, when a rib is provided on the check lip for the purpose of preventing the reversal of the check lip as in
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、油圧緩衝器のピストンロッドの軸封手段として用いられる密封装置において、チェックリップの開弁圧を低下させることによる主リップの密封性の維持及び摺動抵抗の低減と、逆圧時のチェックリップの反転防止を両立可能とすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and a technical problem thereof is to open a check lip in a sealing device used as a shaft sealing means for a piston rod of a hydraulic shock absorber. The main purpose is to maintain the sealing performance of the main lip by reducing the pressure, to reduce the sliding resistance, and to prevent reversal of the check lip during reverse pressure.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る油圧緩衝器用密封装置は、ピストンロッドの外周面に摺動可能に密接される主リップと、その外周側に設けられて外周側へ傾斜したテーパ状に延びて弁座面と軸方向に対向されたチェックリップとを備え、このチェックリップは、その外周側の空間よりも内周側の空間の流体圧力が高圧となった場合にはその差圧によって前記弁座面から離れて前記流体の流通を許容し、内周側の空間よりも外周側の空間の流体圧力が高圧となった場合にはその差圧によって前記弁座面に押し付けられて前記流体の流通を遮断するものであって、前記弁座面と反対側を向いた面のうちリップ先端部から適宜離れた位置に所要数の凹部が形成されたものである。また、この構成において一層好ましくは、凹部がチェックリップの周方向へ互いに平行に延びる複数の溝からなるものである。 As means for effectively solving the above technical problem, a sealing device for a hydraulic shock absorber according to the present invention is provided on a main lip that is slidably in contact with an outer peripheral surface of a piston rod and an outer peripheral side thereof. The check lip extends in a tapered shape inclined toward the outer peripheral side and is opposed to the valve seat surface in the axial direction. The fluid pressure in the inner peripheral side of the check lip is higher than the outer peripheral side space. In this case, the fluid is allowed to flow away from the valve seat surface due to the differential pressure, and when the fluid pressure in the outer circumferential space is higher than the inner circumferential space, the differential pressure causes the fluid to flow. The fluid is pressed against the valve seat surface to block the flow of the fluid, and the required number of recesses are formed at a position appropriately separated from the lip tip of the surface facing away from the valve seat surface. It is. In this configuration, more preferably, the concave portion includes a plurality of grooves extending in parallel to each other in the circumferential direction of the check lip.
上記構成によれば、チェックリップの剛性が、弁座面と反対側を向いた面に形成された凹部によって低下し、すなわち開弁圧が低下するので、内周側(主リップ側)の空間の流体圧力の上昇幅が比較的小さくても、チェックリップが弁座面から離れるように変形されて速やかに開弁する。このため主リップに作用する流体圧力が低く抑えられて密封性の維持及びピストンロッドとの摺動抵抗の低減が図られる。 According to the above configuration, the rigidity of the check lip is reduced by the recess formed on the surface facing the valve seat surface, that is, the valve opening pressure is reduced, so that the space on the inner peripheral side (main lip side) Even if the increase in the fluid pressure is relatively small, the check lip is deformed so as to separate from the valve seat surface and opens quickly. For this reason, the fluid pressure acting on the main lip is kept low, maintaining the sealing performance and reducing the sliding resistance with the piston rod.
逆に、外周側の空間の流体圧力が内周側の空間より高圧となる逆圧時は、その差圧によってチェックリップが弁座面に押し付けられる。そしてチェックリップの凹部がリップ先端部から適宜離れた位置に形成されているので、前記差圧によるチェックリップの変形がその先端部より適宜離れた位置で大きくなる。このため、弁座面に対するチェックリップの密接幅が大きくなって優れた逆止弁機能を奏すると共に、内周側への反転が起こりにくくなる。 Conversely, when the fluid pressure in the outer space is higher than that in the inner space, the check lip is pressed against the valve seat surface by the differential pressure. And since the recessed part of a check lip is formed in the position suitably separated from the lip front-end | tip part, the deformation | transformation of the check lip by the said differential pressure becomes large in the position suitably distant from the front-end | tip part. For this reason, the close contact width of the check lip with respect to the valve seat surface is increased to provide an excellent check valve function, and the inversion to the inner peripheral side is less likely to occur.
本発明に係る油圧緩衝器用密封装置によれば、チェックリップの開弁圧の低下による主リップの密封性の維持及び摺動抵抗の低減と、逆圧時のチェックリップの反転防止及び密封性の向上を両立することができる。 According to the sealing device for a hydraulic shock absorber according to the present invention, the main lip can be maintained and the sliding resistance can be reduced by reducing the valve opening pressure of the check lip, and the check lip can be prevented from being reversed and sealed when the reverse pressure is applied. Both improvements can be achieved.
以下、本発明に係る油圧緩衝器用密封装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る油圧緩衝器用密封装置を、複筒式の油圧緩衝器の一部と共に軸心Oを通る平面で切断して示す半断面図、図2はその作用を説明するための要部断面図、図3は、溝の断面形状の変更例を示す要部断面図である。 Hereinafter, preferred embodiments of a sealing device for a hydraulic shock absorber according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view showing a sealing device for a hydraulic shock absorber according to the present invention by cutting along a plane passing through an axis O together with a part of a double cylinder type hydraulic shock absorber, and FIG. 2 is for explaining the operation thereof. FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view showing a modification of the cross-sectional shape of the groove.
まず図1に示される複筒式の油圧緩衝器は、外筒1及び内筒2と、外筒1の開口端近傍の内周に挿入されると共に内筒2の開口端に取り付けられたロッドガイド3と、このロッドガイド3の内周を貫通して内筒2の内周に軸方向移動可能に挿入されると共に内端に内筒2の内周に軸方向摺動可能に内挿された不図示のピストンが取り付けられたピストンロッド4と、ロッドガイド3の軸方向外側に配置されると共に外筒1の開口端部に固定されてピストンロッド4の外周をシールする密封装置100を備え、内筒2の内周は、作動油が充填された油室S1となっており、外筒1と内筒2の間は、ガスが封入されたリザーバ室S2となっている。
First, a double cylinder type hydraulic shock absorber shown in FIG. 1 includes an
ロッドガイド3は、内周面にPTFE等の耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料からなる軸受スリーブ31が装着され、軸方向外側(油室S1及びリザーバ室S2と反対側)を向いた端部には、最も内周側の環状凹部3aと、その外周から軸方向外側へ隆起して軸心Oと略直交する平面をなす弁座面3bと、更にその外周にあって最も軸方向外側へ隆起した環状凸部3cが形成されている。
The
密封装置100は、外筒1の開口端部を内周へ屈曲させたカシメ部1aとロッドガイド3の環状凸部3cによって挟持・固定された平ワッシャ状の金属環101と、この金属環101にゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂で一体的に成形された主リップ102、ダストリップ103、外周リップ104及びチェックリップ105からなる。
The
密封装置100における主リップ102は、金属環101の内周部から油圧緩衝器内を向いて延びていて、外周にガータスプリング106が嵌着されており、ロッドガイド3の環状凹部3aによる主リップ室S3内へ入り込んだ状態で、ピストンロッド4の外周面に摺動可能に密接されることによって、油室S1内の作動油がピストンロッド4の外周から外部へ漏洩するのを防止するものである。なお、主リップ室S3は請求項1に記載された内周側の空間に相当する。
The
密封装置100におけるダストリップ103は、金属環101の内周部から主リップ102と反対側(外側)を向いて延びていて、ピストンロッド4の外周面に摺動可能に密接されることによって外部からの塵埃や泥水等の侵入を防止するものであり、外周リップ104は、適当な圧縮状態で外筒1の内周面及びロッドガイド3の環状凸部3cの外周面に密接することによって、ロッドガイド3と外筒1との間から作動油及びガスが外部へ漏れるのを防止するものである。
The
密封装置100におけるチェックリップ105は、金属環101の径方向中間部に主リップ102の外周側に位置して設けられていて、図2(A)に示されるように、外周側へ開いたテーパ状に延びており、装着状態では図2(B)に示されるように、ロッドガイド3の弁座面3bに、軸方向に対向されると共に接離可能に密接されている。このチェックリップ105とロッドガイド3における環状凸部3cとの間には開放室S4が画成され、この開放室S4は、ロッドガイド3の外周部に開設された連通孔3dを介してリザーバ室S2とを互いに連通している。なお、開放室S4は請求項1に記載された外周側の空間に相当する。
The
チェックリップ105におけるロッドガイド3の弁座面3bと反対側を向いた面、言い換えれば開放室S4側の面105bには、このチェックリップ105の先端部105aから適宜離れた位置に、凹部として、周方向へ互いに平行に延びる複数の溝105cが形成されている。図2に示される例では、溝105cの断面形状は矩形状となっている。
On the surface of the
次に、図1に示される油圧緩衝器の動作について説明すると、油室S1内の作動油の一部は、ロッドガイド3の軸受スリーブ31の内周面とピストンロッド4の外周面との間の隙間Gを通って主リップ室S3内に導入されることにより、軸受スリーブ31とピストンロッド4との摺動部及び密封装置100の主リップ102とピストンロッド4との摺動部を潤滑している。
Next, the operation of the hydraulic shock absorber shown in FIG. 1 will be described. Part of the hydraulic oil in the
また、車両の走行中の衝撃によって外筒1とピストンロッド4の軸方向相対運動が入力されると、ピストンロッド4の内端に取り付けられた不図示のピストンが内筒2内を軸方向相対移動し、その両側の油室間で、前記ピストンに設けられた制限流路を介して作動油が流通することによって振動減衰力を発生する。したがって衝撃が有効に緩和されると共に、それによる振動が速やかに収束される。
Further, when an axial relative motion between the
ここで、上述のような衝撃入力によって、ピストンロッド4が外部へ突出する方向へ軸方向移動する過程では、これと一体である不図示のピストンの移動によって油室S1の容積が減少するので、この油室S1内の作動油の一部がロッドガイド3の軸受スリーブ31の内周面とピストンロッド4の外周面との間の隙間Gを通って主リップ室S3内に流入する。このため、油室S1内の作動油の圧力が上昇し、チェックリップ105の外周側の開放室S4より高圧になると、その差圧はチェックリップ105をロッドガイド3の弁座面3bから離間させる方向へ作用する。そして、チェックリップ105の剛性は、開放室S4側の面105bに形成され周方向へ互いに平行に延びる複数の溝105cによって低下しており、すなわち開弁圧が低くなっているので、僅かな差圧によって、図2(B)に破線で示されるように、チェックリップ105が前記弁座面3bから離れるように変形されて開弁し、主リップ室S3内の作動油が、前記開放室S4からロッドガイド3の連通孔3dを介してリザーバ室S2へ速やかに流れる。
Here, in the process in which the
したがって、主リップ室S3内の圧力は比較的低く保たれるので、主リップ室S3から、主リップ102とピストンロッド4の摺動部を通じて外部へ作動油が漏れるのを有効に防止することができ、また、ピストンロッド4に対する主リップ102の緊迫力として作用する主リップ室S3内の圧力が低く抑えられることで、主リップ102の摺動抵抗や摩耗も低減される。
Therefore, since the pressure in the main lip chamber S3 is kept relatively low, it is possible to effectively prevent the hydraulic oil from leaking from the main lip chamber S3 to the outside through the sliding portion of the
また、ピストンロッド4が内筒2内へ挿入される方向へ軸方向移動する過程では、これと一体である不図示のピストンの移動によって、リザーバ室S2から連通孔3dを介してチェックリップ105の外周の開放室S4に導入される圧力が上昇し、主リップ室S3より高圧になる逆圧状態となるので、その差圧によってチェックリップ105が弁座面3bに押し付けられ、リザーバ室S2内のガスが前記主リップ室S3へ逆流するのを阻止する逆止弁機能を奏する。
Further, in the process of moving the
そしてチェックリップ105の剛性は、先端部105aよりも、複数の溝105cが形成された領域で小さくなっており、しかも開放室S4の圧力は各溝105c内にも入り込んで、弁座面3bへの押し付け方向に作用するため、図2(B)に一点鎖線で示されるように、開放室S4の圧力(主リップ室S3との差圧)が高くなると、チェックリップ105の変形が先端部105aより適宜離れた位置で大きくなる。このため、前記弁座面3bに対するチェックリップ105の密接幅が大きくなって優れた逆止弁機能を奏すると共に、先端部105aへの応力が緩和され、内周の主リップ室S3側への反転が起こりにくくなる。
The rigidity of the
また、溝105cが開放室S4側の面105bに形成されているので、図2(B)に示される曲げ変形を受けることによって溝105cから割れを生じるようなこともない。
Further, since the
なお、溝105cの断面形状は、図2に示されるような矩形以外にも、例えば図3に示されるようなV字形やU字形、単一の帯状のものなど、種々のものが考えられ、特に限定されない。
In addition to the rectangular shape shown in FIG. 2, the
3 ロッドガイド
3b 弁座面
4 ピストンロッド
100 密封装置
101 金属環
102 主リップ
103 ダストリップ
104 外周リップ
105 チェックリップ
105a 先端部
105b 開放室S4側の面(弁座面と反対側を向いた面)
105c 溝(凹部)
S1 油室
S2 リザーバ室
S3 主リップ室(内周側の空間)
S4 開放室(外周側の空間)
3
105c groove (concave)
S1 Oil chamber S2 Reservoir chamber S3 Main lip chamber (inner space)
S4 Open room (outer space)
Claims (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008034525A JP2009191992A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Sealing device for hydraulic shock-absorber |
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Publications (1)
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ID=41074191
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JP2008034525A Withdrawn JP2009191992A (en) | 2008-02-15 | 2008-02-15 | Sealing device for hydraulic shock-absorber |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110546413A (en) * | 2017-04-12 | 2019-12-06 | Nok株式会社 | Sealing device |
-
2008
- 2008-02-15 JP JP2008034525A patent/JP2009191992A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110546413A (en) * | 2017-04-12 | 2019-12-06 | Nok株式会社 | Sealing device |
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Legal Events
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